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信息检索大作业
《信息检索与利用》课程实习作业
流体动压型机械密封研究
学号：
2013509432
姓名：
陈王飞
任课教师：
曲金丽
完成日期：
二〇一五年11月5日
目 录
1．课题分析（5分）………………………………………3页
2．检索策略（10分）……………………………………3页
2.1选择检索工具 ………………………………………3页
2.2选择检索词 …………………………………………3页
3．检索实习实施（50分）………………………………4页
3.1书目查询系统、电子图书的利用……………………4
3.2中文数据库检索………………………………………5
3.3外文数据库检索……………………………………9
3.4文献传递系统及中外专利信息服务平台的利用………11
3.5互联网信息资源的利用…………………………………12
4．文献综述（30分）………………………………………13
5．自我评价（5分）…………………………………………16
课题分析
本次课题为：
流体动压型机械密封研究，根据分析，此课题有：
流体，动压，机械，密封这几个关键词，辅助描绘有动压型、研究。
初步认为以关键词检索效果较好，同时，可以借助相关搜索扩大搜索范围。
本课题与专业内容息息相关，不能简单的作为一道检索题来对待，当检索出的结果对专业有帮助时，应适当的将检索信息保留，以备后用。
2. 检索策略（包含检索词的选择、检索工具的选择）
2.1选择检索工具
检索工具名称
检索途径
检索式
主要文献类型
读秀学术搜索
关键字
流体动压机械密封
图书
中国期刊全文数据库（CNKI）
关键字
流体动压机械密封
期刊
中文科技期刊数据库（VIP）
关键字
题名或关键词=流体并且题名或关键词=动压并且并且题名或关键词=机械型并且题名或关键词=密封
期刊
万方数字化期刊全文数据库
关键字
流体动压机械密封
期刊
专利信息服务平台
关键字
流体动压机械密封
专利
SCI文摘型数据库
关键字
流体动压机械密封
论文
2.2选择检索词
从课题字面选
从课题内涵选（同义、近义、上下位词及全称、缩写）
比如石河子
新疆（上位词）
（同义词）
（近义词）
（全称或缩写）
（限定词）
3.检索实施
3.1书目查询系统、电子图书的利用
一、利用石河子大学图书馆书目查询系统查找相关的图书。
•检索步骤与结果
•1.检索工具：
石河子大学图书馆书目查询系统
•2.检索途径：
主题词
•3.中图分类号：
O35-43
•4.参考文献格式：
[1]张景松,杨春敏.流体力学与流体机械.[M].徐州:
中国矿业大学出版社.2010.281.
二、利用超星数字图书馆查找本相关的图书。
•检索结果（可截图）
•写出检索结果：
得到5条检索结果。
经过筛选，选择其中2条：
[1]
【书名】流体密封技术
【参考文献格式】[1]韩建勇，王殿平，林海鹏.流体密封技术.[M].哈尔滨：
哈尔滨地图出版社.2006.191.
[2]【书名】流体的高压相平衡与传递性质
【摘要】
【出处】超新数字图书馆
【参考文献格式】[2]王利生，流体的高压相平衡与传递性质.[M].北京:
科学出版社.2002.361
三、利用读秀学术搜索查找相关的图书。
•检索结果（可截图）
•写出检索结果：
得到10条检索结果。
经过筛选，选择其中2条：
[1]
【书名】流体密封技术原理与工程应用
【摘要】本书包括工业密封件、密封装置和密封系统的工程概念、技术特征、密封原理、结构完整性和密封性，以及密封设计准则和方法、密封失效分析和预防、密封材料和经济学等。
本书的特色是物理基础与实用技术并重，一般与重点相呼应，原理与工程应用结合，反映近代密封科学和技术发展的新思维、新知识、新成果，开拓知识视野
【出处】读秀学术搜索
【参考文献格式】[1]蔡仁良，流体密封技术原理与工程应用,[M],北京：
化学工业出版社,2013.09
[2]
【书名】润滑与密封设计
【摘要】《现代机械设计手册》单行本共16个分册，涵盖了机械常规设计的所有内容。
各分册分别为：
《机械制图及精度设计》、《零部件结构设计与禁忌》、《常用机械工程材料》、《连接件与紧固件》、《轴及其连接件设计》、《轴承》、《机架、导轨及机械振动设计》、《弹簧设计》、《机构设计》、《机械传动设计》、《润滑与密封设计》、《液力传动设计》、《液压传动与控制设计》、《气压传动与控制设计》、《机电系统设计》、《疲劳强度与可靠性设计》。
本书为《润滑与密封设计》，主要介绍了润滑基础、润滑剂、轴承的润滑、齿轮传动的润滑、其他元器件的润滑、典型设备的润滑等；密封的分类及应用、垫片密封、密封胶及胶黏剂、填料密封、成型填料密封、油封、机械密封、真空密封、迷宫密封、浮环密封、螺旋密封、磁流体密封、离心密封等。
本书可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考。
【出处】读秀学术搜索
【参考文献格式】秦大同编.润滑与密封设计.北京：
化学工业出版社,2013.03.
3.2中文数据库检索
一、中国期刊全文数据库（CNKI）（可截图）
•1.检索题目：
流体动压型机械密封研究
•拆分检索概念：
流体，动压，机械，密封，
•课题主要概念：
流体动压型机械密封研究
•扩展概念：
理论研究
•构建检索策略：
关键词
•2.检索工具：
中国知网
•3.检索途径：
篇名、主题、关键词途径
•4.检索结果：
篇名（6555）、主题（401）、关键词（32）
•6.将检索结果改写成标准参考文献：
（3篇）
[1]，何玉杰，李质情，石海峡，李强，高压锅炉给水泵流体动压机械密封的研究，[J]，水泵技术，2008（3）;107-109。
[2]，白昌军，流体动压型机械密封研究进展，[J]，四川化工，2012（02），95-97。
[3]，杨惠霞，顾永泉，圆弧深槽热流体动压机械密封理论研究，[J]，流体机械，1997（09），15-17。
二、中文科技期刊数据库（VIP）（可截图）
检索结果
（1）命中10条结果，经过筛选，选择其中3条：
[1]
【篇名】核主泵用流体动压型机械密封温度场的数值研究
【摘要】考虑流体粘温效应，建立了典型核主泵用流体动压型机械密封三维稳态传热有限元模型。
建立了由流体域及密封环组成的二维轴对称共轭传热有限元模型，计算了对流换热系数。
在此基础上，采用有限元软件求解三维模型密封温度，分析了流体入口流速以及转速对密封端面温度的影响。
结果表明：
深槽结构导致开槽静环密封端面温度分布不均匀；流体入口速度几乎不影响温度分布；增大转速，密封端面温度显着升高。
【出处】维普期刊资源整合平台
【参考文献格式】[1]宫晓清,孟祥铠.核主泵用流体动压型机械密封温度场的数值研究[J].流体机械,2015,43（7）:
16-21.
[2]
【篇名】.镶嵌式直线深槽流体动压型机械密封性能研究
【摘要】以端面开有直线深槽的镶嵌式密封结构为分析对象，建立了密封环与润滑液膜间的流固力耦合模型，采用有限差分和有限元法分别求解润滑方程和变形方程，研究了密封压力和转速对润滑液膜的影响规律，分析了操作参数对密封性能的影响。
研究结果表明，由于直线深槽作用，密封端面形成了一定的波度和锥度，波度随着压力的升高而变大，但锥度增幅不是很明显，而对波度的变化影响较大。
密封端面的波度和锥度随转速的变化不大。
密封压力升高时，密封端面间的泄漏率增大，摩擦系数相应地减小；密封转速增大时，密封端面间的泄漏率变化不是很明显，而摩擦系数相应的增大。
【出处】维普期刊资源整合平台
【参考文献格式】[2]刘杰[1,2],李鲲[1,2],吴兆山[2]等.镶嵌式直线深槽流体动压型机械密封性能研究[J].流体机械,2013,41（12）:
16-21.
[3]
【篇名】流体动压型机械密封研究进展
【摘要】现阶段机械密封的操作条件更加苛刻和多样化。
在一些高参数的密封工况下，传统接触式机械密封磨损严重、寿命较短，已达不到密封的基本要求。
发展流体润滑的非接触式机械密封是保证设备长时间连续正常运转的迫切要求。
流体动压型机械密封是对普通机械密封端面进行简单改型，其结构简单、应用前景广阔，特别适合高压、高温、低粘度等高参数工况。
对流体动压型机械密封的密封机理、研究发展情况和现阶段的工业产品进行了综述。
指出开展深入研究流体动压型机械密封的必要性。
【出处】维普期刊资源整合平台
【参考文献格式】[3]白军昌.流体动压型机械密封研究进展[J].四川化工,2012,
（2）:
22-25.
三、万方数字化期刊全文数据库（可截图）
检索结果
（1）命中267条结果，经过筛选，选择其中3条：
[1]
【篇名】核主泵用动静压波度机械密封原理
【摘要】?
核反应堆主泵主轴密封形式多样,动静压结合型波度机械密封是Andritz核主泵主轴密封结构形式,其特征在于密封端面为径向锥度和周向波度的组合。
通过对波形几何模型的数学处理,将膜厚变化引起的动压效应和静压效应进行解耦。
在层流假设的基础上,基于稳态下二维Reynolds方程,针对核主泵轴封不同工况分别作考虑空化的流体有限元仿真分析,考察参数变化对密封性能的影响,从而揭示出动静压结合型波度机械密封的工作机理。
研究表明,动静压结合型波度端面机械密封中,动压和静压效应并不始终同时起作用,在正常工况下主要依靠静压效应承载;而在密封间隙较小或密封出入口压差较小时,因为液膜发生空化,动压效应才起到承载作用,从而保证密封在特殊工况下保持非接触状态,减小碰磨的几率,提高了密封的工作可靠性和使用寿命。
【出处】万方数字化期刊全文数据库
【参考文献格式】[1]，王晓雪，刘莹，李京浩。
黄伟峰，王玉明[J]，机械工程学报，2011（5），24-26。
[2]
【篇名】流体静压型核电主泵轴密封的研制
【摘要】?
针对核主泵轴密封具有承受高压、高PV值、高可靠性的特点,尤其是第一级流体静压密封承受大部分的压差（15.5MPa）,是整个主泵轴密封中难度最高和技术最复杂的关键性瓶颈,为此首先以第一级密封为突破口作了较深入的研究。
完成了第一级密封试验样机、试验台及系统的研制与试验,第二、三级密封试验样机的研制,整套主泵密封的试验。
已完成的试验项目指标基本达到设计技术指标,为今后进一步深入研究打下了很好的基础。
?
【出处】万方数字化期刊全文数据库
【参考文献格式】[2]，黄泽沛，张军凯，王和顺，王旭，[J]，流体机械，2012（11），11-13
[3]
【篇名】流体动压型机械密封研究进展
【摘要】现阶段机械密封的操作条件更加苛刻和多样化。
在一些高参数的密封工况下，传统接触式机械密封磨损严重、寿命较短，已达不到密封的基本要求。
发展流体润滑的非接触式机械密封是保证设备长时间连续正常运转的迫切要求。
流体动压型机械密封是对普通机械密封端面进行简单改型，其结构简单、应用前景广阔，特别适合高压、高温、低粘度等高参数工况。
对流体动压型机械密封的密封机理、研究发展情况和现阶段的工业产品进行了综述。
指出开展深入研究流体动压型机械密封的必要性。
【出处】万方数字化期刊全文数据库
【参考文献格式】[1]白军昌.流体动压型机械密封研究进展[J].四川化工,2012,
（2）:
22-25.
3.3外文数据库的利用
一、利用XX（谷歌）或CNKI翻译助手，结合英语的特点，翻译自选课题的题名、关键词。
检索结果
1.题名
题名（中）：
流体动压型机械密封研究进展
题名（英）：
ProgressintheStudyoftheMechanicalSealswithHydrodynamicPressure
2.关键词
关键词（中）：
流体动压机械密封
关键词（英）：
FluidpressureMechanicalseal
二、利用SCI查询：
⑴2010-2015年石河子大学论文收录情况。
（提示：
ShiheziUniv*）
1.将结果按照被引频次（降序）进行排序，将第一条记录改写成标准参考文献并写出该记录引用参考文献数和被引频次。
检索结果
【参考文献格式】[1]ChuanjianWang,ZhiyongPeng,YuweiPeng.Watermarkinggeographicaldataonspatialtopologicalrelations,[C].Wuhan,ComputerSchool,WuhanUniversity.
【引用参考文献数和被引频次】
3.4文献传递系统及中外专利信息服务平台的利用
检索结果为截图（截图包括注册用户名和传递3篇文献的文献订购号、文献标题等信息。
）
。
检索工具：
重点产业专利信息服务平台
检索策略（检索式）：
流体动压机械密封
检索结果：
命中37条结果，经过筛选，选择其中1条：
【参考文献格式】
3.5互联网信息资源的利用
一、任选Google或XX，利用一个字段算符查找本专业的网上学术资源。
①site:
网址限定检索内容在特定网址。
②filetype:
文件类型搜索特定类型的文件。
③intitle:
关键词限制检索结果出现在标题中。
④inurl:
关键词搜索的关键词包含在URL链接中。
检索工具：
XX
检索策略（检索式）：
流体机械密封性site：
流体机械密封性filetype：
Doc
检索结果：
4.文献综述（此部分内容2000字左右,需严格按照论文格式要求，必须是一篇完整的论文。
）
流体动压型机械密封研究进展
白军昌
摘要：
现阶段机械密封的操作条件更加苛刻和多样化。
在一些高参数的密封工况下，传统接触式机械密封磨损严重、寿命较短，已达不到密封的基本要求。
发展流体润滑的非接触式机械密封是保证设备长时间连续正常运转的迫切要求。
流体动压型机械密封是对普通机械密封端面进行简单改型，其结构简单、应用前景广阔，特别适合高压、高温、低粘度等高参数工况。
对流体动压型机械密封的密封机理、研究发展情况和现阶段的工业产品进行了综述。
指出开展深人研究流体动压型机械密封的必要性。
关键词：
机械密封高参数流体动压综述
前言
由于普通机械密封的密封端面较难实现全流体润滑，即使在润滑良好的介质中，正常寿命也仅有1～2年，在腐蚀性或含颗粒介质中寿命更短；而在高温、高压、高速和低粘度等高参数工况下，必要的润滑条件则更难保证，以至密封环端面发生非正常磨损、热裂、疱疤、表面剥落、氧化、结焦及端面间介质汽化，从而导致密封迅速失效。
虽然通过合理设计密封结构和选择正确的材料，并配之以良好的冷却、冲洗系统等辅助设施，可以使机械密封性能得到改善，但要彻底解决机械密封摩擦、磨损与泄漏之间的矛盾较为困难。
通过在密封端面上开槽等手段来改善端面间的润滑状况，利用各种流槽的动压效应，在密封端面间产生较大的流体膜承载力，实现端面的非接触，在保证密封性能的同时，实现机械密封的长寿命运行，这是目前机械密封领域的高新技术。
流体动压润滑又称流体动力润滑，它是利用流体的粘性使流体粘附在摩擦副表面，并在摩擦副做相对运动时将流体带入两摩擦副表面之间。
当两表面形成收敛间隙时，会产生一定的流体动压力，从而将两摩擦副表面分隔开来，保持两摩擦副表面非接触，达到降低摩擦阻力，减少表面磨损，延长使用寿命，保证设备正常运转。
1研究理论的基础压型机械密封中的流体动压效应研究的主要据是轴承理论。
Whipple最早建立了开槽平面间流体压力分布模型，他提出了压力线性分布理论，研究了等间距排列的平面平行槽与平板间的流体流动，发展成了Whipple轴承理论L1]。
Muijderman在Whipple模型的基础上，采用复变函数保角变换方法将螺旋槽模型转化成平行直线槽模型，并重点考虑了槽端部的影响，提出了较完整的螺旋槽轴承理论，探讨了层流、稳态的流体流动规律，逐步完善了螺旋槽轴承理论，为研究槽轴承和动压型机械密封奠定了理论基础。
随后他采用了有限差分方法研究了气体润滑螺旋槽平面推力轴承的性能，并用坐标变化法解决了螺旋槽面线边界应用有限差分法所遇到的困难，此方法一直被广泛应用。
1969年，Garder利用Muijderman的方法研究了结合流体静压原理和动压原理的弧形螺旋槽端面非接触密封性能。
1974年，Hsing利用摄动理论研究螺旋槽流体流动的轴向和径向动态特性l3]，这一方法也被用来研究螺旋槽球轴承和螺旋槽圆锥轴承。
与螺旋槽轴承要求获得较大的液膜承载能力及螺旋槽粘液泵强调较大的输送效率不同的是，螺旋槽机械密封要求第2期流体动压型机械密封研究进展23泄漏小、液膜承载力大。
Gardner最早将螺旋槽近似解析理论直接用于密封研究，探讨了端面变形且开有螺旋槽端面机械密封的性能。
1973年，Sneck和McgovernE4]提出了一种针对窄槽密封面的Reynolds方程的解析方法，但由于该方法不够严谨，使用不方便，未能获得广泛应用。
1979年，Ga—briel基于Muijderman的螺旋槽轴承理论的近似解析法，对螺旋槽机械密封的基本问题进行了较全面的论述，由于其研究成果对密封技术发展的重要影响，该文献于1994年重新发表[5]。
1984年，Shapiro等在Muijderman方法的基础上，考虑了惯性力的影响，研究了用于高速液氧透平泵的螺旋槽机械密封[6]。
由于螺旋槽密封近似解法简洁实用，因而获得了广泛应用。
Cheng及Etsion等人发现密封端面变形出现了锥度，其间流体压力可使密封端面分离形成非接触机械密封[7]。
但由于影响锥度形成的原因很多，且在运行过程中不断变化，很难对径向锥度定量预测和控制。
机械密封运行时，其稳定性较差，因而主动利用锥度的机械密封应用不多。
二十世纪八十年代，动压型机械密封理论逐步完善，受流体动压和静压轴承的启发，出现了在机械密封端面上开多种槽型、台阶、斜面和孔以产生流体动压和静压效应，实现密封端面的非接触。
随后，楔形面、平底台阶槽、移动波、斜线槽及围堰等槽型产生动压效应机理均得到理论分析。
该方面的研究不断深入，进展显着。
2密封机理及研究进展
流体动压型机械密封依靠流体动力效应在两端面间建立流体动压力来平衡闭合力，实现密封端面的非接触。
密封端面被一层完整的厚度为btm级的流体膜隔开。
动环静止时密封端面紧密贴合，泄漏量为零。
当动环高速旋转时，具有较高压力的流体膜将密封面分开，出现有限的泄漏，甚至无泄漏。
密封面间隙内液体介质或气体介质膜层要承受弹性原件的压紧载荷，即流体膜要具有一定的刚度。
收敛间隙通常可通过密封面开槽、开口或制成台阶等改形方法获得，其流体膜流动的控制方程为Reynolds方程或Navier-Stokes方程。
目前的研究主要侧重于端面间由于槽的存在而产生的流体动压力的计算和利用，以及承载力、刚度、摩擦损失和泄漏率的确定等。
由于直接求解控制方程的难度较大，而运用解析法求解时又必须作一定的简化，因而要精确求解液膜压力较为困难。
随着计算技术的发展，数值分析成为研究开槽机械密封性能的常用方法。
Gero等[8]对采用有限差分法和有限元法求解Reynolds方程的计算精度、计算复杂程度和计算成本进行了广泛的比较和评价，表明两种方法均有各自优劣。
1969年，Zuk等用有限差分求解了模拟螺旋槽机械密封的直线平行槽模型的流场和压力场，发现在槽很浅的情况下，横截面涡流对轴向流动的影响可以忽略。
1982年，Walowit等用有限差分法研究了面中间开设矩形浅槽的机械密封的性能。
1988年，Ikeuchi等用有限差分法计算了圆周泵送槽与Ray—leigh台阶组合的机械密封性能。
1990年，王美华[9]用三角单元有限元法计算了人字形槽机械密封端面间的压力场，并对其热变形及力变形作了研究。
1991年，王建荣、顾永泉等[10用有限元法计算了圆弧槽气体密封的特性。
1991年，Lipschitz等用有限差分法计算了径向直线槽双向旋转气体推力轴承的性能。
1992年，Basu[11]分别采用有限差分和有限单元法计算了径向槽气体机械密封的性能。
1993年，Bonneau等用八节点有限单元法计算了螺旋槽气体轴承和密封的性能。
SalantE采用有限差分法计算了液相机械密封槽型对其泄漏率的影响，表明螺旋槽具有良好的“上游泵送”能力，随后于1993年计算了螺旋槽上游泵送机械密封的刚度和泄漏率。
1994年，Clienike等[1。
]采用有限差分法求解开槽机械密封含湍流影响因子的Reynolds方程。
1994年蔡文新等[H用八节点有限单元法计算了螺旋槽气体密封的压力。
1995年彭建等[15]采用八节点有限单元法计算了螺旋槽气体密封的压力，并进行了部分参数优化。
1995年Netzel等L1。
]介绍了利用先进的计算机手段来进行液体润滑非接触机械密封优化设计的方法。
1996年胡丹梅等[1采用八节点有限24四川化工第l5卷2012年第2期单元法计算了直线斜槽气体密封的压力分布和密封性能。
3螺旋槽流体动压型机械密封的分类
螺旋槽流体动压密封可用于气体密封和液体密封，但二者的密封机理不同。
用于密封气体的密封装置称为干气密封。
动环旋转时，将被密封气体周向吸人螺旋槽内，由外径处流向中心，流动的切向分量产生雷列台阶动压效应；径向分量朝密封坝流动，而密封坝限制了流体流向中心，于是气体被压缩引起压力升高。
螺旋槽机械密封用于密封液体时通常作为上游泵送机械密封。
在上游泵送机械密封中，螺旋槽开在端面内径处，相当于一小流量高压泵，它将少量的封液从低压侧沿着螺旋槽泵送到高压侧的螺旋槽底径处。
当螺旋槽开在端面外径处，螺旋槽端面旋转时将密封流体周向吸人螺旋槽内，流体由外径处朝向中心流动，径向分量朝着密封坝流动，而密封坝限制了流体流向中心，于是流体压力升高，流体膜产生的承载力足以推开两密封端面，形成完整的液膜，当液膜压力和施加在密封环背面的闭合力相等时，形成具有一定刚度的液膜。
4工业产品的应用
机械密封的应用研究大大促进了机械密封技术的发展。
GardnerE18]实验研究了水润滑螺旋槽机械密封性能，并将研究结果成功地应用于潜水泵上。
1984年，EtsionE19]明确提出了零泄漏非接触机械密封的概念，发明了圆叶槽机械密封，随后Lipschitz也提出了利用剪切流来补偿压差流实现零泄漏的液相开槽机械密封结构。
1990年，NetzelI20]分别介绍了利用“上游泵送”原理的螺旋槽机械密封成功应用的工业实例。
1994年，TomIaiE。
1]对实现“零泄漏”的螺旋槽机械密封的发展进行了较全面的总结和评述，研制了人字形和Y字形的零泄漏液相螺旋槽机械密封，并成功地应用于工业实践，其结构特点在于无上游泵送机械密封所必需的下游流体保障系统，简化了结构。
近年来，国内学者对机械密封技术不断探索和创新，取得了较大进展。
关于零泄漏的机理，宋鹏云等认为是“零压差零泄漏”。
郝木明认为“压差流Qp小于或等于剪切流时，实现零泄漏”，其后又对泵用新型零溢出非接触式机械密封的工作原理和技术优势进行了综合。
刘录等[2】对机械端面运动状态
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